Денис Сухоруков – 33 рассказа об ученых (страница 13)
Что же это такое – фотосинтез? Если вы еще не проходили его в школе, то кратко поясню.
Предположим, что луч солнца падает на зелёный пшеничный росток и… потухает. Но потухнув, луч не исчезает, а продолжает свою невидимую работу внутри зёрнышка растения. Луч рассёк, разорвал связь между частицами углерода и кислорода, соединёнными в углекислоте. Освобождённый углерод в соединении с водой образовал крахмал. Этот крахмал, превратившись в сахар, после долгих странствий по растению отложился в зерне в виде клейковины. Он вошёл в состав хлеба, который мы едим. Уже в человеческом организме он усвоился и превратился в наши мускулы, в наши нервы. И после этого внутри нас атомы углерода опять стремятся соединиться с атомами кислорода. В результате получается тепло, которое нас согревает. Это тепло того самого давно потухшего солнечного луча. Поэтому Тимирязев назвал растения «солнечными консервами». Открытие было сделано, как и многие великие открытия, на стыке нескольких наук: физики, химии, ботаники и физиологии.
Собственно, фотосинтез был открыт Тимирязевым задолго до «крунианской» лекции. В 1876 году Климент Аркадьевич написал книгу под названием «Жизнь растения». Ещё при жизни автора она выдержала девять переизданий, была переведена на английский и многие другие языки. Эта книга была необычайно популярна на протяжении многих лет. Она открывала перед читателем дверь в удивительный мир зелёных листьев, стеблей и корней.
До Тимирязева растениями только любовались, как произведениями искусства. До Тимирязева на них наклеивали латинские ярлычки, никому ни о чём не говорившие. Но никому не приходило в голову, что внутри растений постоянно идут сложные физико-химические процессы, что растение – это живой организм, невероятно сложный и столь же совершенный. И мало кто задумывался, что глубокие знания о жизни растений помогут получать высокие урожаи.
Тимирязев не только изучил все процессы в жизни растений, но и объяснил, как их практически использовать в сельском хозяйстве. Например, мало кто знает, что именно с Климента Аркадьевича начались опыты выращивания растений в теплицах.
На памятнике в Москве, у Никитских ворот, Тимирязев изображён строгим, в длинной средневековой одежде почётного доктора старейшего в Англии Кембриджского университета. Но в жизни, по свидетельству современников, это был весёлый, лёгкий, обаятельный, «солнечный» человек.
Он родился в обеспеченной дворянской семье, но никогда не пользовался ни богатством, ни влиянием родителей. Тимирязев с гордостью утверждал: «С пятнадцатилетнего возраста моя левая рука не израсходовала ни одного гроша, которого не заработала бы правая».
Уже первые научные работы принесли Тимирязеву известность, он стал одним из самых молодых профессоров Московского университета. Студенты необычайно любили его. Как вспоминал один из них, со студентами его связывали «особые симпатические нити». Учёный был открыт для всех людей, тянувшихся к знаниям. В Политехническом музее в Москве он прочитал большое количество бесплатных публичных лекций, которые посещали школьники, ремесленники, служащие, рабочие, крестьяне. Тимирязев не просто доходчиво рассказывал им о своих исследованиях, но и показывал всем понятные опыты. Заслуга Климента Аркадьевича Тимирязева как народного просветителя огромна.
Любопытно, что учёный не только изучал фотосинтез, но и увлекался фотографией. На конкурсе в Нижнем Новгороде он получил «Серебряный диплом за серию чёрно-белых диапозитивов, отображающих природу средней полосы, Финского залива, Италии». Однажды он «поймал» своей фотокамерой закат солнца на фоне волн Балтийского моря настолько удачно, что даже великий художник Исаак Левитан восхитился его работой.
Калужский мечтатель
Константин Циолковский
(1857–1935)
Психологи не устают повторять, что человек не должен тратить время на мечты. Нужно, мол, действовать, а не мечтать. Не верьте! Это чтобы совершить покупку в супермаркете, нужно сразу действовать. А любое поистине великое дело всегда начинается с мечты.
Так было и с освоением космоса. Прежде чем в космическое пространство полетели ракеты, появилась мечта. Она зародилась в голове одного юноши, совершенно глухого (он потерял слух в возрасте девяти лет после тяжёлой болезни), по имени Костя и по фамилии Циолковский. Мальчик тяжело переживал свою глухоту. «Она заставила меня страдать каждую минуту моей жизни, проведённую с людьми, – писал он впоследствии. – Я чувствовал себя с ними всегда изолированным, обиженным, изгоем. Это углубляло меня в самого себя, заставляло искать великих дел, чтобы заслужить одобрение людей и не быть столь презираемым».
Константин родился в 1857 году в Рязанской губернии в небогатой семье государственного служащего. В Рязани он и потерял слух на всю оставшуюся жизнь. Вскоре после этого несчастья семья переехала на северный Урал, в Вятку. Там мальчик начал учиться в гимназии, но через три года бросил её, так как совершенно не слышал объяснений учителей. Всё дальнейшее образование он получил сам. Ни в каких учебных заведениях он больше никогда не учился.
Он писал об этом времени: «Лет с четырнадцати-пятнадцати я стал интересоваться физикой, химией, механикой, астрономией, математикой и т. д. Книг было мало, и я больше погружался в собственные мечты. Я, не останавливаясь, думал, исходя из прочитанного. Многого не понимал, объяснить было некому… Это тем более возбуждало самостоятельность ума…» Он ставил свои первые опыты, например, самостоятельно сконструировал прибор для измерения расстояния до недоступных предметов – «астролябию», и с его помощью рассчитал расстояние от дома до пожарной каланчи. Прибор оказался очень точным.
В возрасте шестнадцати лет Константин переехал в Москву, где три года жил один и самостоятельно занимался с утра до ночи в библиотеках. Все деньги, которые получал по почте от отца, он тратил на книги и на опыты по химии и физике. Частенько он забывал поесть, да и денег на еду почти не оставалось. Вскоре у отца деньги совсем закончились, и Константину пришлось вернуться домой. В 1877 году он поступил на службу учителем математики в гимназии в маленьком городке Боровск Калужской губернии.
Именно в Боровске он написал свой первый научный труд о космосе под названием «Свободное пространство». Книга была написана очень простым языком. Вот как, к примеру, в ней описывается отсутствие силы тяжести в космосе: «…В свободном пространстве… тело не давит на опору и обратно. Поэтому если бы в свободном пространстве нужны были жилища, то, как бы они ни были велики, они не могли сами собой разрушиться от своей непрочности. Целые горы и дворцы, произвольной формы и величины, могли бы держаться без всякой поддержки и связи с опорою… На Земле в руках я не удержу 4 пуда (примерно 65 килограмм. –
Все остальные научные работы Циолковского были написаны таким же простым, ясным и доступным языком. Его фантастическая повесть «На Луне» была написана в 1887 году и выдержала пять изданий при жизни автора, то есть была необычайно притягательной для читателей. В этой повести учёный в занимательной художественной форме подробно описывает свой сон, в котором он вместе с другом-физиком, внезапно оказывается… на Луне. Все подробности, всё, что рассказчик видит вокруг себя, чувствует и замечает, всё это не просто плод воображения автора, а результат его научных расчётов. Когда много лет спустя нога человека действительно ступила на поверхность Луны, оказалось, что все предсказания Циолковского были очень точны.
Например, вот как он описывал кипение воды на Луне: «С нами был самовар с плотно привинченной крышкой… Конечно, ставить его обыкновенным образом не приходилось, так как для горения угля и лучины необходим воздух; мы просто выносили его на солнце и обкладывали особенно накалившимися мелкими камешками. Поспевал он живо, не закипая. Горячая вода вырывалась с силой из открытого крана, побуждаемая к тому давлением пара, не уравновешенным тяжестью атмосферы. Такой чай пить было не особенно приятно – ввиду возможности жестоко обвариться, ибо вода разлеталась во все стороны, как… порох».
Вскоре после этого учёный заинтересовался вопросом, как не во сне, а в реальности можно попасть на Луну. Для этого нужен летательный аппарат, но какой? Константин Циолковский начал серьёзно заниматься теорией воздухоплавания.
Он спроектировал металлический дирижабль и самолёт, построил аэродинамическую трубу – специальное техническое устройство в виде трубы, в которую нагнетается воздух под большим давлением. В эту трубу он помещал различные модели летательных аппаратов и проверял, как на них в полёте будут влиять встречные воздушные потоки.
Вскоре он издаёт очередное научно-фантастическое произведение под названием «Грёзы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения». В этой повести он впервые сообщает читателю скорость, которую должно развить тело для преодоления силы земного притяжения – 8 километров в секунду. Теперь мы называем эту величину первой космической скоростью.
В 1903 году он издал работу под названием «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Это была первая в мире научная работа о реактивных ракетах. В ней подробно описаны некоторые конструктивные элементы будущих космических аппаратов. Учёный предложил способ ориентации ракеты в пространстве при помощи солнечных лучей, продумал способ управления с помощью рулей, помещённых в струю газов вблизи сопла реактивного двигателя. Или – второй способ – поворачивая само сопло двигателя. Оба способа позволяют придать ракете нужное направление движения.